PSR J1644$-$4559 方向星际介质中的微小尺度性质：I. 湍流诱导微小尺度原子结构的观测证据
星系天体物理
2025-03-13 v1
摘要
我们使用 CSIRO 的 Parkes 射电望远镜 Murriyang，研究了单颗脉冲星 PSR J16444559 方向的 HI 吸收，及其在数天至数年时间尺度上的变化。我们的 19 个历元的光谱观测跨越 1.2 年，间隔最短为 1 天，为迄今为止监测 HI 吸收提供了最全面的时间覆盖。我们识别出两个微小尺度原子结构(TSAS)的显著探测，其空间尺度范围从下限 11 au 到上限 165 au，两者的积分信噪比均超过 5.0。我们发现在承载 TSAS 的冷中性介质(CNM)分量中，线性尺度与光深变化之间存在关系，可由幂律关系 描述，其中 。这是首次明确将 TSAS 与 CNM 中湍流联系起来的观测证据。该幂律指数显著陡于先前报道的 CNM 值（其中 范围为 2.3 至 2.9），但与在温电离气体中观测到的值相似。此外，在我们研究追踪的整个空间尺度范围内，我们没有观察到 的显著变化，表明湍流可能在较小尺度上级联并耗散。尽管该脉冲星没有精确的自行测量，我们对 CNM 中湍流耗散的估计将下限和上限分别置于小于 0.03 au 和 0.4 au。
引用
@article{arxiv.2503.09139,
title = {Tiny-Scale Properties within the Interstellar Medium towards PSR J1644$-$4559: I. Observational Evidence of Turbulence-induced Tiny Scale Atomic Structures},
author = {Mengting Liu and Di Li and J. R. Dawson and Joel M. Weisberg and Snežana Stanimirović and George Hobbs and Simon Johnston and Lawrence Toomey and Siyao Xu and Chao-Wei Tsai and Donghui Quan and Stacy Mader and James A. Green and Lei Zhang and Ningyu Tang and Pei Wang and Kai Zhang and Pei Zuo and Gan Luo and Yi Feng and Shi Dai and Aditi Kaushik and Mengyao Xue and Chenchen Miao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.09139},
year = {2025}
}
备注
37 pages, 19 figures, accepted for publication in ApJS